一种调频连续波阵列雷达的软件校准方法

提出了一种应用于调频连续波阵列雷达的软件校准方法,首先建立了非线性VCO特性和空间误差的雷达模型,通过时间域对发射机VCO的非线性进行快速补偿校准以及空间域对天线线阵间通道相位、幅度和时延的校准,最终使得雷达线性调频信号和阵面方向图满足设计要求.通过基于宽带X波段调频连续波雷达的仿真与实验分析,表明通过该软件校准方法可...     

数字阵列天线接收波束形成方法及实验研究

针对数字阵列天线的发展需求,介绍了用快速傅里叶变换法、数字混频低通滤波法、多相滤波正交下变频法等3种数字接收机通道内信号的幅度、相位计算方法,给出了数字阵天线接收通道的内校准法和外校准法,以及校准后的天线方向图计算公式,并用实验结果检验了上述方法的有效性。     

L波段8通道宽带数字T/R组件技术

研究了一种L波段8通道宽带数字T/R组件设计技术.组件具有瞬时带宽宽和发射功率大的特点,可以产生带宽为100 MHz的线性调频信号(LFM),单通道输出功率可达50 W.该组件集成了8个独立的收发通道,上下变频都采用一次变频,简化了电路设计,控制组件的体积、重量和成本,取得了良好的效果.通过对研制样件的测试,设计性能达到要求,其通道间相位长期稳定性即同频点相位差RMS达到发射小于2.5°,接收小于0.7°的指标.利用2个样件构建了16单元数字线阵试验平台,给出了发射和接收方向图.     

一种用PN码校正相控阵天线通道误差的新方法

为了校准相控阵天线通道间幅相误差,实现精确的数字波束形成,给出了一种用伪噪声序列(PN)码作为校准测试信号的在线校准方法(校准和通信可同时进行)。该方法由特定的校准站发送校准测试信号,被天线各阵元接收,并通过存在误差的各通道,在接收端用与发端相同的PN码作为本地信号与接收信号逐通道做相关运算,对各通道的相关峰值做比较可求出校准矢量进而完成校准。仿真结果表明,该方法可以有效校准相控阵天线通道间的幅相误差,校准后的波束方向图接近理想的波束方向图。     

脉内调频脉冲合成宽带信号及相位误差分析

高距离分辨率需要大的信号带宽，在获得宽带信号的方法中，研究主要是采用单发射机的顺次发射接收情况。该文提出了采用多发射机多接收机情况下同步脉内调频脉冲串合成宽带信号的方法，计算机仿真结果证明了其可行性和有效性，并得到了较好的方位模糊特性。重点分析了通道间相位误差对子脉冲合成后压缩结果的影响，提出了一种采用相关方法实现多通道间相位均衡的误差校正技术。     

一种毫米波调频连续波雷达的目标速度测量方法

提出了一种应用于地面监视的连续波雷达,使用线性调频连续波(LFMCW)波形产生和快速傅里叶变换信号处理技术进行地面运动目标检测.由于较短线性调频时间和高重复频率,目标的径向速度对测量的差频信号影响很小,因此采用多个线性调频连续波信号在各个距离门上测量径向速度.为了解决不模糊最大径向速度,提出了一种改变线性调频持续时间的方法.最后根据发射和接收信号的频差以及接收天线,也可以计算出目标距离和方位角.     

基于频谱压缩接收的宽带/超宽带线性调频信号参数估计

该文提出了一种新的宽带/超宽带线性调频信号的接收方法, 它将宽带/超宽带线性调频信号通过射频通道的频谱压缩网络变成窄带信号,数字域用逆频谱压缩函数对压缩信号进行非线性重构,原线性调频信号的调制斜率和初始频率可通过重构信号精确估计。计算机仿真证实了算法的有效性。     

基于FPGA的宽带线性调频信号产生技术

本文提出了一种基于FPGA的宽带线性调频信号产生技术,该技术使用FPGA和高速数模转换器,并利用多相直接数字合成方法产生宽带线性调频信号。本文推导了该技术的基本理论,并分析了线性调频信号脉冲宽度、带宽、起始频率和调频斜率的精度,最后通过仿真分析和实验产生了带宽为200MHz的线性调频信号,验证了该技术的可行性和有效性。     

基于多相分解的直接宽带雷达信号产生技术

介绍了一种基于高速数模转换的直接宽带雷达信号产生方法,该方法采用信号的多相分解技术直接数字产生宽带线性调频信号,并经过均衡、滤波、上变频等电路最终实现X波段带宽为1.3 GHz的宽带雷达信号。该技术的应用大大改善了信号幅相特性及杂散性能,提高了信号的相位线性度及脉间杂散,使得雷达成像性能和动态范围得到极大的提升。研制出的宽带信号产生系统已被成功应用于某X波段宽带相控阵雷达上。     

宽带线性调频雷达数字去调频直接采样技术

提出了一种宽带线性调频信号去调频接收的新方法-数字去调频直接采样技术,可以大大降低了宽带线性调频信号去调频接收机模拟部分的实现难度,并能提高工作性能和稳定性.     

Radar wideband digital beamforming based on time delay and phase compensation

In conventional phased array radars, analogue time delay devices and phase shifters have been used for wideband beamforming. These methods suffer from insertion losses, gain mismatches and delay variations, and they occupy a large chip area. To solve these problems, a compact architecture of digital array antennas based on subarrays was considered. In this study, the receiving beam patterns of wideband linear frequency modulation (LFM) signals were constructed by applying analogue stretch processing via mixing with delayed reference signals at the subarray level. Subsequently, narrowband digital time delaying and phase compensation of the tone signals were implemented with reduced arithmetic complexity. Due to the differences in amplitudes, phases and time delays between channels, severe performance degradation of the beam patterns occurred without corrections. To achieve good beamforming performance, array calibration was performed in each channel to adjust the amplitude, frequency and phase of the tone signal. Using a field-programmable gate array, wideband LFM signals and finite impulse response filters with continuously adjustable time delays were implemented in a polyphase structure. Simulations and experiments verified the feasibility and effectiveness of the proposed digital beamformer.     

宽带线性调频信号的性能检测方法

宽带线性调频频率源设计完成后,需要检测频率源的性能,解决检测过程中遇到的问题,提出一套工程上适用的宽带线性调频信号的性能检测方法。首先,根据相位残差曲线(测试信号与理想信号的相位差)的形状对匹配滤波器参数(主要是调频斜率)定性调整,能够快速得到最佳的脉冲压缩结果。然后从数学上证明这种方法的正确性。最后应用数字相位补偿的方法进一步提升宽带调频信号的脉冲压缩性能。实验证明,后期的数字补偿方法对非理想线性调频信号的压缩结果有较大的改善作用。文中测试数据来源于自行研制的频率源产生的1GHz宽带线性调频信号。     

数字宽带LFM信号的数据率对脉冲压缩性能的影响

用数字方式合成超宽带LFM信号时,由于工作时钟和数据率的限制,信号的相位存在不连续性。本文从数据率对宽带数字LFM信号脉压波形的影响的分析和仿真入手,提出了对于大时带积（D〉4000）LFM信号,只要相位更新数据率等于或大于信号带宽,低频率更新数据率对其脉压性能不会造成严重影响,得出用低频率更新数据率器件同样可以产生脉压性能良好、信号带宽4倍或8倍于其频率更新数据率的超宽带LFM信号的结论,从而为用较低频率更新数据率的DDS器件产生带宽接近其相位更新数据率的宽带LFM信号提供了理论依据。     

宽带Chrip信号激励下功放数字预失真补偿

功率放大器(power amplifiers, PAs)会对输入的宽带线性调频信号(linear frequency modulated, LFM)引入幅度失真和相位失真,这将导致接收机脉冲压缩处理后的输出信号主瓣展宽,旁瓣电平抬高,从而恶化雷达距离分辨率甚至产生虚假目标。文中提出采用有限冲击响应滤波器(finite impulse response, FIR)模型对宽带LFM信号激励下的功放进行行为建模和数字预失真(digital predistortion, DPD)补偿。利用宽带测试平台对500 MHz 瞬时带宽LFM信号激励下峰值功率15 W 的S波段功放进行验证。实验结果表明,浅饱和和深饱和情况下FIR模型都能准确建模功放的失真特性,浅饱和情况下DPD能够补偿幅度失真和相位失真,而深饱和情况下只能补偿相位失真,经过DPD补偿脉冲压缩后的峰值旁瓣电平都明显降低。     

宽带低杂散LFM信号的产生方法与系统设计

针对宽带雷达线性调频信号产生,采用FPGA电路和宽带DAC电路直接产生50 MHz~550 MHz 的线性调频中频信号。将中频信号上变频到2 GHz~2. 5 GHz 的射频频段,再经过2 倍频获得4 GHz~5 GHz的宽频带线性调频信号。为进一步提高射频输出信号的幅度/相位特性,采用幅/相预失真校准方法,并精心设计信号产生系统的中频电路和射频电路,进行了实验研究与分析。对实际系统的测试结果表明,系统产生LFM信号的带外杂散优于-55 dB,带内起伏小于依2 dB,且系统稳定、可靠。     

分布式相参雷达LFM宽带去斜参数估计方法

宽带分布式相参雷达技术能够有效提升目标测量精度和识别性能,具有重要的研究价值。针对现有雷达装备一般不具有同时对正负调频率宽带线性调频信号进行去斜处理的能力,即在接收相参合成阶段无法通过正负调频率宽带去斜方式获取宽带信号发射相参所需延时相位值的问题,该文利用单元雷达与目标之间存在延时差,将单元雷达发射的宽带线性调频信号等效为目标信号,对接收信号进行互相关处理获取发射相参合成所需的参数值,通过建模和仿真实现接收相参和发射相参合成处理,并对飞机目标进行1发2收相参探测试验,获得了理想的试验结果。该方法具有估计精度高、运算量小和时实性好的优势,可应用于分布式相参雷达工程实现。     

X波段ISAR波形激励与失真补偿

论述一种X波段可扩充相控阵高分辨逆合成孔径雷达波形激励设计过程,分析了波形激励及其内单元电路的原理及指标分配方法,该波形激励采用调制器产生宽带线性调频(LFM)信号,且采用了倍频法提高激励带宽,突破了宽带信号产生及校正、宽带激励等宽带相控阵雷达系统的关键技术,解决了宽带、窄带系统的波形激励硬件共用问题,随整机进行外场实验,性能指标满足要求。     

一种基于失真估计的ISAR系统补偿算法

由于逆合成孔径雷达利用发射宽带信号获得高分辨率的距离向 ,信号带宽通常为几百兆赫 ,当系统采用宽带的线性调频信号和时频转换技术时 ,接收和发射系统不可避免地产生失真 ,因此必须对ISAR系统进行系统补偿。介绍了一种基于失真估计的补偿算法 ,并在X波段带宽达 1GHz的测试平台上 ,采用去斜接收和Hamming加权FFT谱分析后 ,副瓣电平可达到 -3 5dB以上     

宽带相控阵雷达发射多波束形成技术研究

针对宽带LFM 雷达发射多波束形成问题开展研究,设计了一种采用时变加权的低成本和低复杂度的同时发射多波束形成系统方案,并研制了一套S波段4通道的测试系统。该测试系统带宽>20%,中心频率在2.45GHz。在该系统中,波束形成和通道校正权值都通过在发射射频链路上以时(频)变加权的方式实现,实际测试得到的通道射频特性和远场方向图结果验证了该方法的技术可行性。     

宽带宽角数字阵列雷达发射波束形成技术

在大扫描角的情况下,大孔径相控阵采用移相方法发射不出去宽带高分辨波形。宽带相控阵波束形成通常采用模拟时延单元,但它的量化误差及硬件的高代价阻碍了进一步应用。在基于子阵划分和发射为线性调频信号的前提下,提出了宽带数字阵列雷达发射波束形成方法,同时给出了几种实现框图并对性能进行分析。最后,计算机仿真结果证实了给出的几种宽带数字阵列雷达发射波束形成方法具有易于实现和良好的性能。